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Kommunikation Prozessorfamilie kombiniert das Beste aus zwei Welten in einem Baustein

Redakteur: Dipl. -Ing. Ines Stotz

Texas Instruments (TI) hat eine neue Prozessorfamilie entwickelt: Sitara AM437x mit integrierter Unterstützung für industrielle Protokolle in Automatisierungs- und Antriebs-Applikationen an. Die Prozessoren auf Basis des ARM Cortex-A9-Cores bieten Optionen für mehr Verarbeitungsleistung und industrietaugliche Konnektivität.

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Die Kombination des leistungsfähigen ARM Cortex-A9 mit integrierten Peripheriefunktionen und den PRUs erlaubt den Kunden die Entwicklung von Anwendungen etwa für die Fabrikautomatisierung, SPSen und Mensch-Maschine-Schnittstellen.
Die Kombination des leistungsfähigen ARM Cortex-A9 mit integrierten Peripheriefunktionen und den PRUs erlaubt den Kunden die Entwicklung von Anwendungen etwa für die Fabrikautomatisierung, SPSen und Mensch-Maschine-Schnittstellen.
(Texas Instruments)

Zu den neuen Features gehören beispielsweise zwei Kamera-Ports zum Einsatz in Terminals mit Barcode-Scannern. Um den Kunden eine weitergehende Differenzierung ihrer Designs zu ermöglichen, gestatten die AM437x-Prozessoren die Echtzeitverarbeitung mit den verfügbaren Quad-Core-PRUs (Programmable Real-time Units). Die PRU nimmt dem ARM-Core die Echtzeitverarbeitung ab, wenn es um deterministische Tasks beispielsweise für Motorregelungen geht. Sie ist außerdem ausreichend robust für komplexe Funktionen wie etwa mehrere industrielle Feldbus-Protokolle.

Die Kombination des leistungsfähigen ARM Cortex-A9 mit integrierten Peripheriefunktionen und den PRUs erlaubt den Kunden die Entwicklung von Anwendungen beispielsweise für die Fabrikautomatisierung, speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), Home-Automation- und Internet-of-Things-Gateways und Mensch-Maschine-Schnittstellen.

Highlights der Sitara AM437x-Prozessoren:

● Ausgestattet mit einem leistungsfähigen ARM Cortex-A9-Core mit 1 GHz Taktfrequenz, bietet dieses SoC um bis zu 40 % mehr System-Performance als die vorige Generation von Sitara-Prozessoren.

● Das PRU-ICSS (Industrial Communications Subsystem) als Quad-Core-Konnektivitäts-Peripherie der nächsten Generation erlaubt den simultanen Betrieb zweier Industrieprotokolle wie Ethercat, EtherNet/IP, Profibus, Profinet RT/IRT, Powerlink, Sercos III und IEC61850 sowie Motor-Feedback-Protokollen wie EnDat bzw. Schnittstellen für Sensoren und Aktoren (z.B. BiSS).

● Der chipintegrierte Quad-Core-PRU-Coprozessor bietet deterministische Echtzeitverarbeitung, direkten I/O-Zugriff und extrem kurze Latenzzeiten.

●Integriert ist außerdem eine Vielzahl neuer Peripherie-Optionen für spezielle Anwendungs-Anforderungen:

▪ Dual-Port 1 Gigabit Ethernet-Switch für Netzwerk-Anwendungen;

▪ zwei parallele Kamera-Ports für Anwendungen wie Barcode-Scanner;

▪ zwei unabhängige 8-Kanal-ADCs mit bis zu 867 kSPS für Servomotor-Regelungen, Audio-Sampling und Sensorüberwachung;

▪ verbesserte Vektor-Gleitkommaeinheit für Motorregelungs- und Audio-Algorithmen;

▪ 9-kanaliger Sigma-Delta-ADC mit Sinc-Filter für eine präzisere Strommessung, die in industriellen Antrieben an Bedeutung gewinnt.

Weitreichende Integration und neue Peripherie für mehr Features und Funktionen

Abgesehen von der Portfolio-Erweiterung, um durch den Einsatz des ARM-Cortex-A9-Cores mehr Performance zu bieten, enthalten die Sitara AM437x-Prozessoren bis zu 512 KB On-Chip-Speicher, einen POWERVR SGXT 3D-Grafikbeschleuniger und ein Display-Subsystem, welches die Farbraum-Umwandlung, Overlays, Resizing und mehr ermöglicht. Gestützt auf diese Integration und um den Kunden die Möglichkeit zur Nutzung flexibler, diskreter Power-Designs zu ermöglichen, sehen die Sitara AM437x-Prozessoren ein vereinfachtes Power Sequencing vor.

Das zugehörige Power-Management-IC TPS65218 enthält hierfür hocheffiziente Gleichspannungswandler mit integriertem Leistungsteil und weiteren Vorteilen. Zu letzteren gehören beispielsweise ein integrierter, hochpräziser Spannungsüberwacher und eine unerreicht sparsame Betriebsart, die die Leistungsaufnahme um 70 % senkt. Dieser Betriebsmodus ist für Systeme vorgesehen, die mit einer Knopfzelle geringer Kapazität eine Lebensdauer von über fünf Jahren erreichen müssen. Die Verfügbarkeit von vier SPI-Schnittstellen sorgt für XIP-Fähigkeit (eXecute-In-Place), sodass sich das System direkt an kostengünstigem NOR-Flash-Speicher betreiben lässt.

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